Tento týden přináší první výraznější bouřkovou epizodou tohoto roku. Bouřky můžou být doprovázeny i krupobitím, přičemž velikost krup může výjimečně přesáhnout i tři centimetry. A jejich dopad může způsobit nejen vážné zranění, ale dokonce i smrt.
Kusy ledu padající rychlostí 120 kilometrů z nebe. Kroupy mohou i zabíjet
Kroupy jsou kulové, kuželovité nebo i nepravidelné kusy ledu o průměru alespoň půl centimetru, které můžou vznikat v takzvaných konvektivních bouřích v oblacích druhu cumulonimbus, které jsou velmi mohutné a současně je v nich velká rychlost proudění. Kroupa z nich může padat rychlostí více než 120 kilometrů za hodinu, což pak vede k značným materiálním škodám.
Velké kroupy se tvoří pouze v organizovaných bouřkových buňkách s velkým vertikálním rozsahem, jako jsou supercely, multicely a linie pomalu postupujících bouřek, případně takzvané mezoměřítkové konvektivní systémy, což jsou útvary o velikosti stovek kilometrů s dobou života často přesahující deset hodin. Velké kroupy se totiž můžou tvořit pouze při velkých vertikálních rychlostech, při dlouhém pobytu jejich zárodků v oblacích a při vysokém obsahu kapalné vody. Bouřkové oblaky, které přinášejí silná krupobití, často sahají do výšek přes 10 kilometrů a teplota v horní části těchto oblaků klesá i k minus 60 stupňům Celsia.
Jak se rodí kroupa
Prvním krokem pro vývoj krup je vznik malých ledových částic v oblaku. To se označuje jako nukleace. Ledové částice se mohou tvořit už při teplotách těsně pod nulou tím, že zmrznou kapičky vody na ledových jádrech. Aby malé kroupy (respektive ledová jádra) mohly dále růst, musí se na nich ukládat další vodní kapičky nebo malé ledové částice. Pro významnější růst je podstatné, aby zárodky krup zachycovaly více přechlazených kapek vody, tedy vodních kapek, jejichž teplota je sice pod nulou, ale zůstávají v kapalném stavu.
Takové kapky pak na zárodcích krup okamžitě namrzají, což vede k jejich růstu. Tento proces nastává hlavně v oblasti výstupných proudů v bouřkovém oblaku, kam se dostává velké množství přechlazených kapek. Pro růst krup je rozhodující, jak dlouho může zárodek krup zůstat v oblasti přechlazených kapiček. V tomto směru je nejvhodnější situace v supercelách, kde se narůstající zárodky krup pohybují po přibližně stoupající spirále, což jim zajišťuje dlouhou dobu, po kterou se na kroupy může zachytávat velké množství přechlazených kapiček vody. Míra nárůstu krup je pak relativně vysoká a vede k tvorbě až obřích několikacentimetrových krup.
Postupně tedy kroupy narostou a ztěžknou natolik, že už je výstupné pohyby bouřkového oblaku neudrží, případně tyto pohyby zeslábnou. A pak vyhraje gravitace – kroupy začnou padat k zemi. Přitom samozřejmě část ledu roztaje v oblasti teplot nad 0 °C, nicméně vzhledem k rychlosti pádu není čas, aby kroupa roztála celá. A protože padá z mnohdy opravdu velké výšky, stačí díky gravitačnímu zrychlení nabrat pořádnou rychlost.
Roztodivné kroupy
Kdo měl možnost podívat se na jednotlivé kroupy zblízka, mohl si všimnout, že často vypadají velmi rozdílně. Souvisí to právě s podmínkami jejich vzniku, respektive s tím, zda k růstu kroupy dochází za sucha, nebo vlhka.
Při takzvaném suchém růstu všechna přechlazená voda zachycená kroupou okamžitě mrzne. Vznikající struktura ledu je členitá a obsahuje dutiny – vzduchové bubliny. A právě vzduch pak vede k neprůhlednosti takových krup, které jsou z našeho pohledu bílé. Naopak v případě mokrého nebo taky vlhkého růstu nedochází k okamžitému mrznutí vodních kapek zachycených kroupou vzhledem k uvolněnému latentnímu teplu mrznutí, které ohřívá kroupu. Na povrchu kroupy se tvoří vrstva kapalné vody, která teprve postupně mrzne nebo stéká po povrchu a může být při pádu kroupy odstříknuta.
Mrznutí stékající vody vyvolává vznik také známých rampouchovitých výběžků. Mokrý růst nastává, pokud se teplota povrchu kroupy blíží k 0 °C. V tomto případě pak při mrznutí zachycené kapalné vody vzniká kompaktní led převážně bez vzduchových bublin, je tedy průhledný. Nicméně v oblaku se často střídají oba typy růstu, výsledkem je pak kroupa, na jejímž řezu se střídají průhledné a neprůhledné vrstvy.
Přijdou kroupy?
Předpovědět, kde konkrétně se krupobití vyskytne, je i pro moderní meteorologii velmi obtížné. Zpravidla jsme sice schopni říci, jestli dané podmínky v atmosféře jsou vhodné pro vznik silných bouřek s tvorbou větších krup, ale přesná lokalizace s časovým předstihem delším než několik hodin je v podstatě mimo možnosti současné vědy.
Současně je nutné si uvědomit, že i v rámci dané bouře je oblast s vypadáváním krup často relativně malá, což pak znamená poměrně úzké pruhy území zasažené krupobitím. Někdy se tak může stát, že na jedné straně vesnice krupobití poničí střechy domů, o pár set metrů dál, na druhém konci vesnice, o žádných kroupách nemají ani ponětí.
Průměrný roční počet dní s kroupami v Česku
Velmi rozmanitá může být i velikost krup. Většinou padají kroupy o velikosti do jednoho až dvou centimetrů v průměru, při vhodných podmínkách to ale i u nás může být přes 5 centimetrů. Takové kroupy už ale mají značný ničivý potenciál. V extrémních případech můžou vypadávat takzvané obří kroupy, jejichž velikost odpovídá golfovým míčkům nebo ještě větším rozměrům. K těm vůbec největším úředně zdokumentovaným kroupám patří monstrum o hmotnosti 766 gramů a maximálním obvodu 44 centimetrů, které spadlo za bouřky v americkém Kansasu 3. září 1970. Předpokládá se, že rychlost jejího dopadu na zemský povrch činila 155 km za hodinu.
Smrtící kroupy
Kroupy v historii i moderní době způsobovaly nejen hmotné škody, ale také lidská úmrtí. Zřejmě nejhorší historickou katastrofou byla bouře v Číně roku 1490 – některé dobové záznamy mluví až o deseti tisících mrtvých.
Nejhorší doložená bouře s kroupami přišla 30. dubna 1888 – v indických oblastech Moradabad a Beheri, kde zabila 246 lidí.
I v Evropě ale dokáže intenzivní krupobití napáchat obrovské škody. V Česku si řada lidí pamatuje ničivé krupobití v srpnu 2010, které zasáhlo hlavně jižní oblasti Prahy a okolí.
Jedna z nejhorších událostí na kontinentě se stala 12. července 1984 v německém Mnichově. Kroupy o velikosti baseballových míčků padaly s takovou urputností, že poškodily na 70 tisíc domů, 200 tisíc aut, 150 letadel a zranily 400 lidí. Škody dosáhly dvě miliardy dolarů (v tehdejší hodnotě).